KR101196352B1 - 감소된 관성 밸브 스템 실 플렌지 - Google Patents

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    • F16J15/3252—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports

Abstract

밸브 스템 실은 플렌지를 구부리며 지지 표면에 대하여 평평하게 놓이도록 하며 피로로부터 플렌지를 보호하도록 허용하는 하나 혹은 그 이상의 원주 홈을 포함하는 방사상으로 바깥쪽으로 뻗어 있는 플렌지를 포함한다.

Description

감소된 관성 밸브 스템 실 플렌지{REDUCED INERTIA VALVE STEM SEAL FLANGE}
본 발명은 밸브 스템 실(valve stem seal)에 관한 것으로서, 특히 바람직하게는 내부 연소 엔진에서의 사용을 위하여 통합된 스프링 밸브를 갖는 밸브 스템 실 혹은 밸브 스템 실 어셈블리에 관한 것이나, 다른 밸브 스템 실링 애플리케이션(application)에도 적용할 수 있다.
본 섹션(section)은 반드시 선행기술만이 아닌 본 발명과 관련된 배경기술의 정보를 제공한다.
내부 연소 엔진에서의 밸브 스템 실의 주요한 기능은, 예를 들면, 내부의 오일 소비를 최소화하는 동안 밸브 스템/밸브 가이드 인터페이스(valve guide interface)에서의 적절한 윤활을 허용하는 것이다. 이러한 일반적 형태의 밸브 스템 실은 예를 들면, 미국 특허 5,558,056; 4,947,811; 4,909202; 3,554,562; 및 3,554,180에 도시된 바와 같이, 선행기술에서 알려져 있다(또한 이러한 일반적 형태의 투-피스(two-piece) 밸브 스템 실은 본 발명과 동일한 출원인이 출원한 미국 특허 6,901,902 및 5,775,284에 도시된다).
밸브 스템 실 어셈블리는 일반적으로 단단한 쉘 구조체(shell structure) 및 실 본체(seal body)를 포함하는데, 어셈블리는 일반적으로 밸브 스템 가이드(valve stem guide)를 수용하도록 적용된 중공 내부(hollow interior)를 갖는다. 일반적으로 쉘 구조체는 실 본체를 지지하는데, 이는 본질적으로 밸브 스템의 밸브 가이드의 내부 직경 및 외부 직경을 윤활하기 위한 오일의 공급을 "계량"하기 위하여 밸브 스템을 둘러싼다. 그러나, 동시에, 밸브 스템 실은 연소 챔버 내로 흐를 수 있거나 혹은 엔진의 배기를 통과하는 오일의 양을 최소화하도록 도움을 준다. 만약 단단한 쉘이 밸브 가이드와 관련하여 적절하게 위치하지 않는다면, 실링 요소(sealing element)는 밸브 스템 상에 적절하게 자리 잡지 않을 수 있으며 따라서 밸브 스템 및 밸브 가이드에서의 균일하지 않은 압력, 실 혹은 밸브 스템 상의 바람직하지 않은 마모 패턴(wear pattern) 및 밸브 스템 및 밸브 가이드의 예상치 못한 윤활을 야기한다.
몇몇 선행기술의 밸브 스템 실은 밸브 트레인(valve train) 조화 때문에 차량 작동 동안에 균열된 플렌지를 가지며 이로 인하여 밸브 스템 실의 플렌지 부에서 내부 응력를 야기하는 기록을 갖고 있다. 그러한 선행기술의 밸브 스템 실의 일부는 또한 충분히 평평한 플렌지를 갖지 않았으며, 따라서 플렌지 균열의 가능성이 더 증가한다. 만약 플렌지 부가 충분히 평평하지 않으면, 밸브 스템 실은 밸브가 열리고 닫힘에 따라 플랜지를 구부리는 밸브 스프링에 의한 로딩(loading)을 약화시킬 여지가 있다.
본 발명은 밸브 스템 실 혹은 밸브 스템 실 어셈블리의 플렌지의 균열을 야기하는 밸브 스프링에 의해 가해지는 주기적인 힘에 대하여 보다 큰 저항을 제공할 밸브 스템 실을 제공한다.
본 섹션은 본 발명의 일반적인 요약을 제공하며, 전체 범위 및 특징 모두를 포괄적으로 내포하는 것은 아니다.
그 위의 밸브 스템과 함께 밸브를 갖는 밸브를 포함하는 장치에서의 사용을 위하여 본 발명에 따른 통합된 스프링 시트(spring seat)를 갖는 밸브 스템 실 혹은 밸브 스프링 실 어셈블리는 일반적으로 쉘의 축 방향으로 외부 단에 인접한 방사상의 내부로 뻗어 있는 플렌지 및 쉘의 축 방향으로 내부 단에 인접한 방사상의 외부로 뻗어 있는 플렌지를 갖는 중공의 실린더형 쉘을 포함한다. 하나 혹은 그 이상의 홈이 플렌지 내에 제공된다. 홈은 피로로부터 밸브 스템 실을 보호하기 위하여 플렌지가 구부러지고 엔진 블록(engine block) 상에 평평하게 놓이도록 허용한다(투-피스의 밸브 스템 실의 경우에, 일반적으로 그것의 축 방향으로 외부 단에 인접한 방사상의 내부로 뻗어 있는 플렌지 및 그것의 축 방향으로 내부 단에 인접한 맞물림 부(engagement portion)를 갖는 중공의 제 2 실린더형 쉘(이른바 "하부" 쉘)이 제공된다.).
밸브 스템 실 혹은 투-피스 밸브 스템 실 어셈블리에 있어서 쉘에 의해 탄성의 실링 본체가 제공되는데, 상기 탄성의 실링 본체는 밸브 스템 실 혹은 밸브 스템 실 어셈블리가 엔진 혹은 다른 밸브를 포함하는 장치로 조립될 때 실링에서 그것들과 접촉하는 밸브 스템을 수용하기 위하여 거기를 통과하는 개구부를 갖는다.
바람직하게는, 개량된 밸브 스템 실 혹은 밸브 스템 실 어셈블리는, 바람직하게는 금속 혹은 금속을 포함하는 재료로 구성되는 단단한 실린더형 쉘을 포함한다. 탄성의 실링 본체는 고무 혹은 다른 탄성의 엘라스토머(elastomer)로 구성되어 질 수 있으며 바람직하게는 실린더형 쉘의 바람직한 금속 케이싱(casing)에 결합된다. 이는 실링 본체가 많은 실시 예에서 실린더형 쉘과 함께 고정되도록 유지하는 것을 허용하며 따라서 실링 본체의 실 립(seal lip)의 마모를 감소시키며 제품의 수명을 연장시킨다.
그러한 결합된 탄성의 실 본체는 또한 편리한 실의 설치 및 제거, 실링 본체의 실링 립의 더 나은 제공 및 밸브 스템의 윤활을 위한 오일 계량의 뛰어난 제어를 허용한다.
뒤따르는 적용 분야는 여기에 제공되는 기술로부터 자명해질 것이다. 본 요약에서의 기술 및 구체적 실시 예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본 발명의 범위에 한정하려는 것은 아니다.
여기에 설명되는 도면은 단지 선택된 실시 예의 설명의 목적을 위한 것이며 모든 가능한 구현의 설명을 위한 것은 아니며, 본 발명의 범위에 한정하여서는 안된다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 밸브 스템 실의 측면도이다.
도 2는 도 1의 밸브 스템 실의 단면도이나, 내부 연소 엔진과 같이, 바람직한 장치 내로 설치되거나 조립되는 밸브 스템 실을 설명한다.
도 3은 내부 연소 엔진과 같이, 바람직한 장치 내로 설치되거나 조립되는 밸브 스템 실 어셈블리를 설명하는 투-피스 밸브 스템 실 어셈블리의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 투-피스 밸브 스템 실 어셈블리의 하부 쉘의 단면 사시도이다.
상응하는 참고 숫자는 도면의 몇몇 도를 통하여 상응하는 부분을 나타낸다.
바람직한 실시 예들이 동반하는 도면을 참조하여 보다 충분히 설명될 것이다.
바람직한 실시 예들이 본 발명이 내용이 충실하며, 통상의 지식을 가진 자에게 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다. 많은 구체적인 상세한 설명들이 본 발명의 실시 예의 철저한 이해를 제공하기 위하여, 특정 부품, 장치, 및 방법의 예와 같은 것으로서 설명된다. 통상의 지식을 가진 자들에게 구체적인 상세한 설명들은, 바람직한 실시 예들이 많은 다른 형태로 구현될 수 있으며 본 발명의 범위를 한정하도록 해석되어서는 안된다는 것에 사용될 필요가 없다는 것은 자명할 것이다.
여기에 사용되는 용어는 특정한 바람직한 실시 예만을 설명하기 위한 목적을 위함이며 한정하여서는 안된다. 여기에 사용되는 것과 같이, 단수의 형태는 문장이 분명하게 달리 표현하지 않으면, 복수의 형태를 포함할 수도 있다. "포함하다", "구성하다" 및 "갖는다"의 용어는 포괄적이며 따라서 설명되는 특징, 정수, 단계, 작동, 요소, 및/혹은 부품의 존재를 지정하나, 그것의 하나 혹은 그 이상의 특징, 정수, 단계, 작동, 요소, 부품, 및/혹은 그룹의 존재 혹은 추가를 배제하지는 않는다. 여기에서 설명되는 방법의 단계, 과정, 작동은 만약 실행의 순서로서 특정하게 확인되지 않으면, 논의되거나 설명되는 특정 순서에서 그것의 실행을 반드시 필요로 하는 것으로 해석되어서는 안된다.
요소 혹은 층(layer)이 다른 요소 혹은 층과 "상의", "맞물리는", "연결되는" 혹은 "결합되는" 것으로 언급될 때, 이는 직접적으로 상이거나, 맞물리거나, 연결되거나 혹은 결합될 수 있으며, 혹은 요소 혹은 층의 중재가 존재할 수도 있다. 요소들 사이의 관계를 설명하는데 사용되는 단어들은 반드시 같은 방법으로 해석되어야 한다(예를 들면, "사이의"와 ""바로 사이에", "인접한"과 "바로 인접한" 등). 여기에서 사용되는 것과 같이, "및/혹은"이라는 용어는 관련된 리스트 항목의 하나 혹은 그 이상의 일부 및 모든 조합을 포함한다.
비록 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 여기에 다양한 요소, 부품, 영역, 층 및/혹은 섹션을 설명하기 위하여 사용되어 질 수 있으나, 이러한 요소, 부품, 영역, 층 및/혹은 섹션은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안된다. "제 1", "제 2", 및 다른 수자 용어와 같은 용어들은 여기에서 사용될 때 문장에 의해 명확하게 나타내지 않으면 연속 혹은 순서를 의미하지 않는다. 따라서, 아래에 논의되는 제 1의 요소, 부품, 영역, 층 및/혹은 섹션은 바람직한 실시 예의 가르침 없이 제 2의 요소, 부품, 영역, 층 및/혹은 섹션으로 불려질 수 있다. "내부", "외부", "바로 아래", "아래", "하부", "위", "상부" 등과 같은, 공간과 관련된 용어는 여기서는 도에서 설명되는 것과 같이 하나의 요소 혹은 특징의 관계를 다른 요소(들) 혹은 특징(들)과 설명하기 위하여 설명의 편리를 위하여 사용될 수 있다. 공간과 관련된 용어는 도에서 묘사되는 기원(orientation)에 더하여 사용 혹은 작동에 있어서 장치의 다른 기원을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 만약 도에서의 장치가 뒤집어 지면, 다른 요소 혹은 특징의 "아래" 혹은 "바로 아래"로 설명된 요소는 그때에는 다른 요소 혹은 특징의 "위로"로 향해질 수 있다. 따라서, "아래"와 같은 예의 용어는 위 혹은 아래의 기원 모두를 포함할 수 있다. 장치는 달리 향해질 수 있으며(90도로 회전되거나 혹은 다른 기원에서) 여기에 사용되는 공간과 관련된 용어는 그에 알맞게 해석될 수 있다.
실시 예만을 위하여, 도 1에서 도 2는 주로 내부 연소 엔진의 적용을 위한 밸브 스템 실에 대하여 나타낸다. 도 3 및 4는 대안의 투-피스 밸브 스템 실 어셈블리를 도시한다. 다음의 설명 및 청구항으로부터 통상의 지식을 가진 자에게 자명하게 될 것과 같이, 본 발명의 원리는 그 위의 밸브 스템과 함께 밸브를 갖는 다른 장치에 동등하게 적용될 수 있다는 것을 명심해야 한다.
도 1 및 2를 참조하면, 밸브 스템 실(10)은 일반적으로 단단한 실린더형 쉘(14)을 포함하는데, 이는 바람직하게는 금속을 포함하는 재료로 만들어지나, 세라믹 혹은 상대적으로 딱딱하고 단단한 재료로 만들어질 수 있다. 비록 단단한 실린더형 쉘(14)은 바람직하게는 일반적으로 형태에 있어서 중공인 실린더형이나, 형태는 밸브 스템 실 어셈블리에 대한 구체적 적용의 필요에 따라 사용될 수 있다.
밸브 스템 실(10)은 또한 바람직하게는 단단한 실린더형 쉘(14)과 직접적으로 결합된 탄성의(resilient) 실링 본체(18)를 포함한다. 탄성의 실링 본체(18)는 바람직하게는 고무 혹은 고무를 포함하는 재료로 만들어지나 대안으로 주어진 환경에서 밀봉할 수 있는 다른 탄성의 엘라스토머 혹은 플라스틱 재료로 구성될 수 있다.
도 1 및 2에 도시된 실시 예에서, 탄성의 실링 본체(18)는 바람직하게는 단단한 실린더형 쉘(14)의 단 벽(end wall, 20)에 직접 몰드(mold)되며 단 벽(20)을 완전히 둘러싸는 것과 같이 단 벽(20)에 몰드될 수 있다. 그러나 억지 끼워 맞춤(interference fit), 접착제(adhesives), 에폭시 혹은 단단한 실린더형 쉘(14) 및 탄성의 실링 본체(18) 사이의 상대적으로 고정된 결합을 만들 수 있는 다른 알려진 연결에 의한 것과 같이, 다른 변경들이 탄성의 실링 본체(18)를 단단한 실린더형 쉘(14)에 연결하기 위하여 사용된다. 고무 혹은 다른 탄성의 엘라스토머형 패드(28, 탄성의 실링 본체(18)와 함께 통합될 수 있는)는 또한 단단한 실린더형 쉘(14)의 내부 벽 상으로 몰드되며 자동차의 실린더 헤드(automotive cylinder head, 혹은 엔진 블록 어셈블리, 26)에서의 설치상에 밸브 가이드(24)와 접촉된다.
탄성의 실링 본체(18)는 또한 바람직하게는 엔진 작동 동안에 밸브 스템(40)을 밀봉하기 위하여 "상부" 혹은 축 방향의 외부에 환형 실링 립(38)을 포함한다. 탄성의 실링 본체(18)는 또한 스프링 부재(72, 바람직하게는 가터(garter) 스프링)를 수용하고 보유하기 위하여 상부를 따라 오목한 홈(42)을 포함한다. 스프링 부재(72)는 탄력적으로 탄성의 환형 실링 립(38)이 엔진 작동 동안에 밸브 스템(40)과 접촉하는 곳으로 향하게 한다. 이러한 스프링 부재(72) 및 환형 실링 립(38)은 밸브 스템(40) 및 밸브 스템 실(10) 사이를 통과하는 오일의 양을 제어하는 기능을 한다.
단단한 실린더형 쉘(14)은 또한 엔진 작동 동안에 실린더 헤드(26)의 마모로부터 밸브 스프링(32)을 보호하기 위해 축 방향의 외부 혹은 "하부" 단에 인접하며 방사상으로 외부로 뻗어 있는 플렌지(36)를 포함한다.
본 발명의 양태에 따라, 하나 혹은 그 이상의 홈이 플렌지(36) 내에 제공된다. 실시 예의 방법에 의해, 홈은 플렌지(36)의 상부 표면 상에 배열되는 하나 혹은 그 이상의 제1원주홈(50a) 및/혹은 플렌지(36)의 하부 표면 상에 배열되는 하나 혹은 그 이상의 제2원주홈(50b)을 포함할 수 있다. 제1,제2원주홈(50a, 50b)은 서로 방사상으로 거리를 두거나 혹은 방사상으로 정렬될 수 있다. 충분히 평평하게 제조되지 않은 플렌지(36)의 경우에 있어서, 제1,제2원주홈(50a, 50b)은 플렌지(36)를 구부리고 밸브 스템 실을 피로로부터 보호하기 위하여 엔진 블록 상에 평평하게 놓이도록 허용한다. 홈은 대략 플렌지(36)의 재료 두께의 ¼에서 ½의 깊이를 갖는다. 제1,제2원주홈(50a, 50b)은 보다 쉬운 플렌지 구부림을 허용하도록 플렌지(36)의 내부의 반(inner half) 상에 위치할 수 있다.
비록 홈의 목적은 플렌지(36)의 구부림을 허용하는 것이지만, 제1,제2원주홈(50a, 50b)을 따라 플렌지의 완전하고 제어되는 틈(fracture)이 수용될 수 있다. 이 라인을 따라, 제1,제2원주홈(50a, 50b)은 만약 틈이 발생한다면 틈은 제1,제2원주홈(50a, 50b)을 따라 제어된 방법으로 발생한다는 의도를 가지고 디자인될 수 있다. 따라서, 제1,제2원주홈(50a, 50b)의 패턴은 틈의 경우에 플렌지(36) 및 단단한 실린더형 쉘(14) 사이의 회전을 예방하기 위하여 타원형(elliptical) 혹은 다른 형태일 수 있다.
도 3 및 4를 참조하면, 밸브 스템 실 어셈블리(110)는, 바람직하게는 금속을 포함하는 재료로 만들어지나, 세라믹 혹은 상대적으로 딱딱하고 단단한 다른 재료로 만들어질 수도 있는, 일반적으로 단단한 제 1 실린더형 쉘(114)을 포함하는, 투-피스의 구조체를 가질 수 있다. 비록 단단한 제 1 실린더형 쉘(114)은 형태에 있어서 바람직하게는 일반적으로 중공의 실린더형이지만, 밸브 스템 실 어셈블리를 위한 구체적 적용의 필요에 따라 다른 형태들이 사용될 수도 있다.
밸브 스템 실 어셈블리(110)는 또한 바람직하게는 단단한 제 1 실린더형 쉘(114)과 직접적으로 결합하는 탄성의 실링 본체(118)를 포함한다. 단단한 제 1 실린더형 쉘(114)의 내부 표면은 일반적으로 단단한 제 2 실린더형 쉘(116)과 맞물린다. 단단한 제 2 실린더형 쉘(116)은 또한 금속을 포함하는 재료로 만들어지나, 세라믹 혹은 상대적으로 딱딱하고 단단한 다른 재료로 만들어질 수도 있다. 비록 단단한 제 1 실린더형 쉘(114)과 같이, 단단한 제 2 실린더형 쉘(116)이 형태에 있어서 바람직하게는 일반적으로 중공의 실린더형이지만, 밸브 스템 실 어셈블리를 위한 구체적 적용의 필요에 따라 다른 형태들이 사용될 수도 있다. 탄성의 실링 본체(118)는 바람직하게는 고무 혹은 고무를 포함하는 재료로 만들어지나 대안으로 주어진 환경에서 밀봉할 수 있는 다른 탄성의 엘라스토머 혹은 플라스틱 재료로 구성될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 실시 예에서, 단단한 제 1 실린더형 쉘(114)은 단단한 제 2 실린더형 쉘(116)과 억지 끼워 맞춤을 가질 수 있다. 그러나, 예를 들면, 용접, 직접적인 단조(forging)과 같은 다른 형태의 연결 혹은 결합이 사용될 수 있으며, 결합 혹은 연결의 다른 형태도 이용할 수 있다. 제 1 및 제 2 실린더형 쉘 사이의 연결은, 여기에 완전히 참조에 의해 구체화된 미국 출원 특허 6,901,902 및 5,775,284에 명시된 연결의 형태를 취할 수 있다. 단단한 제 1 실린더형 쉘(114)은 그것의 내부 혹은 "하부" 단에서 안쪽으로 뻗어 있는 단 벽(120) 및 바깥쪽으로 돌출한 플렌지(122)를 포함한다. 탄성의 실링 본체(118)는 바람직하게는 단단한 제 1 실린더형 쉘(114)의 단 벽(120)에 직접 몰드(mold)되며 단 벽(120)을 완전히 둘러싸는 것과 같이 단 벽(120)에 몰드될 수 있다. 그러나 억지 끼워 맞춤, 접착제, 에폭시 혹은 단단한 제 1 실린더형 쉘(114) 및 탄성의 실링 본체(118) 사이의 상대적으로 고정된 결합을 만들 수 있는 다른 알려진 연결에 의한 것과 같이, 다른 변경들이 탄성의 실링 본체(118)를 단단한 제 1 실린더형 쉘(114)에 연결하기 위하여 사용된다. 고무 혹은 다른 탄성의 엘라스토머형 패드(128, 탄성의 실링 본체(118)와 함께 통합될 수 있는)는 또한 단단한 제 1 실린더형 쉘(114)의 내부 벽 상으로 몰드되며 자동차의 실린더 헤드(혹은 엔진 블록 어셈블리, 126)에서의 설치상에 밸브 가이드와 접촉된다.
탄성의 실링 본체(118)는 또한 바람직하게는 엔진 작동 동안에 밸브 스템(140)을 밀봉하기 위하여 "상부" 혹은 축 방향의 외부에 환형 실링 립(138)을 포함한다. 탄성의 실링 본체(118)는 또한 스프링 부재(172, 바람직하게는 가터 스프링)를 수용하고 보유하기 위하여 상부를 따라 오목한 홈(142)을 포함한다. 스프링 부재(172)는 탄력적으로 탄성의 환형 실링 립(138)이 엔진 작동 동안에 밸브 스템(140)과 접촉하는 곳으로 향하게 한다. 이러한 스프링 부재(72) 및 환형 실링 립(138)은 밸브 스템(140) 및 밸브 스템 실 어셈블리(110) 사이를 통과하는 오일의 양을 제어하는 기능을 한다.
단단한 제 2 실린더형 쉘(116)의 "수직" 혹은 축 방향으로 뻗어 있는 벽(130)은 차량의 작동 동안에 밸브 스템 실 어셈블리(110)의 탄성의 실링 본체(118)를 밸브 가이드(124)로부터 분리하는 가능성을 제거하거나 혹은 실제로 최소화한다. 단단한 제 2 실린더형 쉘(116)의 축 방향으로 뻗어 있는 벽(130)은 방사상의 내부 스텝(134)을 포함한다. 단단한 제 2 실린더형 쉘은 또한 방사상으로 외부로 뻗어 있는 플렌지 혹은 축 방향의 외부 혹은 "하부" 단에 인접한 플렌지(136)를 포함한다. 따라서 단단한 제 2 실린더형 쉘(116)은 엔진 작동 동안에 실린더 헤드(126)의 마모로부터 밸브 스프링(132)을 보호하는 보호 장벽을 제공한다.
단단한 제 2 실린더형 쉘(116)은 단단한 제 1 실린더형 쉘(114)과 분리되어 제조되며, 따라서 단단한 제 2 실린더형 쉘(116) 내의 내부 응력의 발생을 감소시키는 것을 가능하게 한다. 이것은 또한 단단한 제 2 실린더형 쉘의 플렌지(136)가 더 정밀하게 제어될 수 있는 평면성을 갖도록 허용하며, 이는 차례로 플렌지의 휨 응력을 감소시킬 것이다.
본 발명의 뒤따르는 양태에 따라, 하나 혹은 그 이상의 홈이 플렌지(136) 내에 제공된다. 실시 예의 방법에 의해, 홈은 플렌지(136)의 상부 표면 상에 배열되는 하나 혹은 그 이상의 제1원주홈(150a) 및/혹은 플렌지(136)의 하부 표면 상에 배열되는 하나 혹은 그 이상의 제2원주홈(150b)을 포함할 수 있다. 제1,제2원주홈(150a, 150b)은 서로 방사상으로 거리를 두거나 혹은 방사상으로 정렬될 수 있다. 충분히 평평하게 제조되지 않은 플렌지(136)의 경우에 있어서, 제1,제2원주홈(150a, 150b)은 플렌지(136)를 구부리고 밸브 스템 실을 마모로부터 보호하기 위하여 엔진 블록 상에 평평하게 놓이도록 허용한다. 제1,제2원주홈(150a, 150b)은 대략 재료 두께의 ¼에서 ½의 깊이를 가지며, 원형, 사각, 삼각 혹은 다른 형태의 단면을 가질 수 있다.
비록 홈의 목적은 플렌지(136)의 구부림을 허용하는 것이지만, 제1,제2원주홈(150a, 150b)을 따라 플렌지의 완전하고 제어되는 틈이 수용될 수 있다. 이 라인을 따라, 제1,제2원주홈(150a, 150b)은 만약 틈이 발생한다면 틈은 제1,제2원주홈(150a, 150b)을 따라 제어된 방법으로 발생한다는 의도를 가지고 디자인될 수 있다. 따라서, 제1,제2원주홈(150a, 150b)의 패턴은 틈의 경우에 플렌지(136) 및 단단한 제 1 실린더형 쉘(114) 사이의 회전을 예방하기 위하여 타원형 혹은 다른 형태일 수 있다.
10 : 밸브 스템 실
14 : 단단한 실린더형 쉘
18 : 탄성의 실링 본체
20 : 단단한 실린더형 쉘의 단 벽
24, 124 : 밸브 가이드
26, 126 : 실린더 헤드
28, 128 : 엘라스토머형 패드
32, 132 : 밸브 스프링
36 : 플렌지
38, 138 : 환형 실링 립
40, 140 : 밸브 스템
42, 142 : 오목한 홈
50a, 150a : 제1원주홈
50b, 150b : 제2원주홈
72, 172 : 스프링 부재
110 : 밸브 스템 실 어셈블리
114 : 단단한 제 1 실린더형 쉘
116 : 단단한 제 2 실린더형 쉘
118 : 탄성의 실링 본체
120 : 단단한 제 1 실린더형 쉘(114)의 단 벽
122 : 플렌지
130 : 단단한 제 2 실린더형 쉘(116)의 축 방향으로 뻗어 있는 벽
134 : 방사상의 내부 스텝
136 : 플렌지

Claims (25)

  1. 하부 단에 바깥쪽으로 뻗어 있는 플렌지를 갖는 단단한 실린더형 쉘; 및
    상기 단단한 실린더형 쉘과 접촉하며, 밸브 스템과 지속적으로 접촉하는 탄성의 실링 본체;를 포함하며,
    상기 플렌지는, 상부 표면에 제1원주홈이 형성되고, 하부 표면에 제2원주홈이 형성되며,
    상기 제1,제2원주홈은 상기 단단한 실린더형 쉘과 상기 플렌지의 접합부로부터 이격하여 형성되고, 서로 방사상으로 거리를 두거나 혹은 방사상으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 밸브 스템 실.
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  5. 제 1항의 밸브 스템 실에 있어서, 상기 단단한 실린더형 쉘은 금속 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 밸브 스템 실.
  6. 제 1항의 밸브 스템 실에 있어서, 상기 탄성의 실링 본체는 고무 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 밸브 스템 실.
  7. 제 1항의 밸브 스템 실에 있어서, 상기 탄성의 실링 본체의 상단부에 환형 실링 립을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 스템 실.
  8. 제 1항의 밸브 스템 실에 있어서, 상기 단단한 실린더형 쉘은 상부의 단단한 실린더형 쉘 및 하부의 단단한 실린더형 쉘로 만들어지는 것을 특징으로 하는 밸브 스템 실.
  9. 제 8항의 밸브 스템 실에 있어서, 상기 탄성의 실링 본체는 단단한 실린더형 쉘의 상부에 직접적으로 결합되며 상기 바깥쪽으로 뻗어 있는 플렌지는 상기 하부의 단단한 실린더형 쉘로부터 뻗는 것을 특징으로 하는 밸브 스템 실.
  10. 제 1항의 밸브 스템 실에 있어서, 상기 제1,제2원주홈은 상기 플렌지 두께의 ¼에서 ½ 사이의 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 밸브 스템 실.
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  21. 제 1항의 밸브 스템 실에 있어서, 상기 제1,제2원주홈의 패턴은 플렌지의 틈의 경우에 단단한 실린더형 쉘 및 플렌지 사이의 상대적인 회전을 예방하기 위한 형태를 하는 것을 특징으로 하는 밸브 스템 실.
  22. 제 21항의 밸브 스템 실에 있어서, 상기 제1,제2원주홈의 패턴은 타원형인 것을 특징으로 하는 밸브 스템 실.
  23. 제 21항의 밸브 스템 실에 있어서, 상기 단단한 실린더형 쉘은 상부의 단단한 실린더형 쉘 및 하부의 단단한 실린더형 쉘로 만들어지는 것을 특징으로 하는 밸브 스템 실.
  24. 제 23항의 밸브 스템 실에 있어서, 상기 탄성의 실링 본체는 상부의 단단한 실린더형 쉘에 직접적으로 결합되며 상기 바깥쪽으로 뻗어 있는 플렌지는 상기 하부의 단단한 실린더형 쉘로부터 뻗는 것을 특징으로 하는 밸브 스템 실.
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